DE2257007C3 - Single-flight screw for single and multiple screw pumps and presses - Google Patents

Single-flight screw for single and multiple screw pumps and presses

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Description

Die Erfindung betrifft eine eingängige Schnecke gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Schnecke ist aus der DE-AS 11 42 059 bekannt.The invention relates to a single-flight screw according to the preamble of claim 1. Such a worm The screw is known from DE-AS 11 42 059.

Bei einer in Förderrichtung von einer Dekompressionszone liegenden Kompressionszone einer Schnecke mit durchgcuendem Gangsteg ergibt sich, daß der Schneckengang selbst nicht die ganze anfallende Fördermenge aus eigener Wirkung transportieren kann, sondern daß das zu verarbeitende Gut teilweise durch den Druck, der durch die vorhergehende Förderzone aufgebracht wird, durch die Kompressionszone der Schnecke hindurchgepreßt wird. Der dabei entstehende Energieumsatz dient der Verschmelzung des thermoplastischen Kunststoffes bei normalen Bedingungen unter Drücken von 100—300 bar. Im Anfangsteil der Kompressionszone der Schnecke entsteht dabei kein nennenswerter Druckabfall. In den nachfolgenden Gangwindungen tritt hingegen ein wesentlicher Druckabfall ein. Aus diesem resultiert eine in radialer Richtung wirkende Kraft, die die Abnutzung des Gangsteges der Schnecke und der Wand der Schneckenkammer fördert. Diese Kraft wirkt insbesondere im Extrudierverfahren sehr störend, weil sie am Stegmantel Überhitzungen des plastischen Kunststoffes verursacht und zu einem frühen Verschleiß an den Laufflächen von Schnecke und Schneckenkammer führt.With a compression zone of a screw lying in the conveying direction of a decompression zone with a continuous gangway, the result is that the worm gear itself is not the whole that occurs Can transport flow rate of its own accord, but that the goods to be processed partially through the pressure, which is applied by the previous conveying zone, through the compression zone of the Screw is pressed through. The resulting energy turnover is used to fuse the thermoplastic Plastic under normal conditions under pressures of 100-300 bar. In the beginning part of the compression zone there is no significant pressure drop in the screw. In the following In contrast, a significant pressure drop occurs. This results in one in the radial direction Acting force that promotes wear and tear on the flight web of the screw and the wall of the screw chamber. This force is very disruptive, especially in the extrusion process, because it causes overheating of the web jacket plastic plastic and cause early wear on the running surfaces of the worm and Screw chamber leads.

Bei Schneckenpressen ist es zur Erzielung einer guten Durchmischung und Durchknetung des plastifizierten Kunststoffes bereits bekannt (DE-AS 11 42 059), den gleichmäßigen Materialfluß in der Schneckenpresse dadurch zu verändern, daß die Schneckengänge ein oder mehrfach unterbrochen werden. Um dabei jedoch Staustellen und eine daraus resultierende Verringerung der Förderleistung zu vermeiden, sind die Schneckengänge an den Unterbrechungsstelien um einen Teil der Ganghöhe gegeneinander versetzt, indessen treten auch bei einer solchen konstruktiven Gestaltung der Schnecke die vorstehend erläuterten frühzeitigen Verschleißer-In screw presses, it is necessary to achieve good mixing and kneading of the plasticized Plastic already known (DE-AS 11 42 059), the uniform flow of material in the screw press thereby to change that the worm threads are interrupted one or more times. However, in order to jam and to avoid a resulting reduction in the conveying capacity are the worm flights at the interruption points by part of the pitch offset against each other, however, occur even with such a constructive design of the screw the early wear and tear explained above

H) scheinungen an den Laufflächen von Schnecke und Schneckenkammer auf.H) phenomena on the running surfaces of the worm and Screw chamber open.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in Bereichen einer axialen Druckveränderung des plastischen Kunststoffs auftretende Abnutzung des Gang-ϊ Stegs der Schnecke und der Wand der Schneckenkammer wesentlich einzuschränken oder sogar zu vermeiden. The invention is based on the object in areas of an axial pressure change of the plastic Plastic wear of the flight ϊ web of the screw and the wall of the screw chamber to significantly limit or even to avoid.

Erfindungsgemäß w'.rd diese Aufgabe durch die Maßnahme nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1According to the invention this task w'.rd by Measure according to the characterizing part of claim 1

>o gelöst.> o solved.

Es ist zwar bekannt, daß die Gangsteganfänge bei einer zweigängigen Schnecke um 180° versetzt sind; dabei ergibt sich bei der Unterteilung der beiden Gangstege in Abschnitte ebenfalls eine Versetzung derIt is known that the beginnings of the webs are offset by 180 ° in a two-flight worm; the division of the two gangways into sections also results in an offset of the

2") Anfänge der Gangstegabschnitte um 180°. Die Erfindung betrifft lediglich eingängige Schnecken. Die Versetzung um 180° bei zweigängigen Schnecken ergibt sich indessen lediglich zwangsläufig aus geometrischen Gründen, Ua die axialen Abstände der beiden Gangstege2 ") beginnings of the transition web sections by 180 °. The invention relates only single-flight screw. The offset by 180 ° for two-flighted screw is apparent, however, only bound to geometrical reasons, including the axial distances of the two gangways

jo stets untereinander gleich sein müssen. Es lag somit bei zweigängigen Schnecken nicht die Erkenntnis nach der Erfindung vor.jo must always be the same among each other. It was included double-flighted snails do not provide the knowledge according to the invention.

Die Unteransprüche haben Maßnahmen zum Inhalt, die eine weitere Herabsetzung der auf die SchneckeThe subclaims contain measures that further reduce the on the snail

y-, wirkenden Radialkräfte zur Folge haben. y, acting radial forces result.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung im Grundzuge dargestellt. Dabei zeigtSeveral exemplary embodiments of the invention are shown in general in the drawing. It shows

F i g. 1 eine eingängige Schnecke, deren Gangsteg in gleichbleibenden Abständen unterbrochen ist,F i g. 1 a single-flight worm, the web of which is interrupted at constant intervals,

F i g. 2 die Kompressionszone einer eingängigen Schnecke mit zwei Gangstegabschnitten,F i g. 2 the compression zone of a single flight screw with two flight web sections,

F i g. 3 und 4 eingängige Schnecken mit zwei Gangstegabschnitten, deren Gangstegende bzw. Gangsteganfang in ein- und derselben Radialebene liegen, undF i g. 3 and 4 single-flight worms with two gangway sections, the gangway end or the beginning of the gangway lie in one and the same radial plane, and

F i g. 5 eine eingängige Schnecke mit zwei Gangstegabschnitten, von denen der eine durch den einen und der andere durch den anderen Gang einer ursprünglich zweigängig hergestellten Schnecke gebildet ist.F i g. 5 a single-flight worm with two flight web sections, one of which through the one and the other is formed by the other flight of an originally double-flighted worm.

Die eingängige Schnecke 1 nach F i g. 1 weist vier Gangstegabschnitte 2 bis 5 auf. Der plastische Kunststoff wird von links nach rechts gefördert. Die Gangwindungslänge dieser Gangstegabschnitte 2 bis 5 ist untereinander gleich groß; sie beträgt 2'Λ Windungen. jeder der Gangstegabschnitte 2 bis 5 besitzt einen Gangsteganfang 6 und ein Gangstegende 7. Die Gangsteganfänge 6 der unmittelbar aufeinanderfolgenden Gangstegabschnitte 2 bis 5 sind gegeneinander um jeweils 180° versetzt. Auch die Gangstegenden 7 der Gangstegabschnitte 2 bis 5 sind um ca. 180° zueinander versetzt. Zwischen dem Gangstegende 7 und dem nachfolgenden Gangsteganfang 6 ergibt sich somit eine Unterbrechung des Gangsteges um ca. 90°.The single-flight screw 1 according to FIG. 1 has four aisle web sections 2 to 5. The plastic one Plastic is conveyed from left to right. The turn length of these aisle web sections 2 to 5 is equal to each other; it is 2'Λ turns. each of the gangway sections 2 to 5 has a gangway start 6 and a gangway end 7. Die Aisle beginnings 6 of the directly successive aisle sections 2 to 5 are mutually opposite each offset by 180 °. The gangway ends 7 of the gangway sections 2 to 5 are also at about 180 ° to each other offset. Between the aisle end 7 and the subsequent aisle start 6 there is thus a Interruption of the gangway by approx. 90 °.

Der in F i g. 2 gezeichnete Teil einer eingängigen undThe in F i g. 2 drawn part of a catchy and

b5 im übrigen in nicht weiter dargestellter Weise für eine Förder-, Kompressions- und Entgasungszone gestalteten Förder- und Plastifizierschnecke 9, wie sie in Ein- oder Mehrschneckenpressen angewandt wird, stellt dieb5 for the rest in a manner not shown for a Conveying, compression and degassing zone designed conveying and plasticizing screw 9, as they are in or multi-screw presses is used, represents the

Kompressionszone 10 dar. Diese ist — in Förderrichtung des Kunststoffs gesehen — in zwei aus je zwei vollen Gangwindungen bestehende Gangstegabschnitte 16 und 17 aufgeteilt, deren Gangstegende 15 bzw. Gangsteganfang 14 durch eine eine halbe Gangsteigung umfassende Unterbrechung 12 voneinander getrennt, also um 180° zueinander versetzt sind. In der jeweils ersten Gangwindung A bzw. C entsteht noch kein Druckabfall in dem plastischen Kunststoff. Die aus dem folgenden Druckabfall resultierenden Kräfte in den · Gangwinduugen B und D verlaufen in diesen — im Gegensatz zu einer ungeteilten, aus vier vollen Gangwindungen bestehenden Kompressionszone — in entgegengesetzten (also um 180° versetzten) Wirkrichtungen und heben sich bei ausreichender Kernstabilität der Förder- und Plastifizierschnecke 9 auf. Dieser Kraftausgleich erfolgt auch bei den Gestaltungen der Schnecke nach Fig. 1, wobei ebenfalls bereits zwei im Abstand von 180° zueinander versetzte Gangstegabschnitte, z. B. die Gangstegabschnitte 2 und 3 genügen .'■ würden, um die auftretenden Radialkräfte zu vermindern. This is - viewed in the conveying direction of the plastic - divided into two aisle web sections 16 and 17, each consisting of two full aisle turns, the aisle end 15 or aisle start 14 separated from one another by an interruption 12 encompassing half an aisle incline, i.e. by 180 ° from one another are offset. In the first turn A or C, there is still no pressure drop in the plastic. The forces resulting from the following pressure drop in the turns B and D run in these - in contrast to an undivided compression zone consisting of four full turns - in opposite directions (i.e. offset by 180 °) and rise if the core stability of the conveying system is sufficient. and plasticizing screw 9. This force compensation also takes place in the designs of the screw according to FIG. B. the gangway sections 2 and 3 suffice. '■ would in order to reduce the radial forces occurring.

Auch die unmittelbar aufeinanderfolgenden Gangsteganfänge von Förder- und Plastifizierschnecken-Teilen mit unterschiedlicher Steigung können zum .·■ Erreichen eines Kraftausgleichs um eine halbe Gangwindung gegeneinander versetzt angeordnet sein.Also the beginning of the aisle of conveyor and plasticizing screw parts, one after the other with different inclines can to. · ■ achieve a force balance by half a turn be arranged offset from one another.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist die Unterbrechungsstelle des Gangsteges einer eingängigen Schnecke im Vergleich zu einer normalen Gangwindungslücke nach den F i g. 1 und 2 dadurch verändert, daß das Gangstegende 7 des Gangstegabschnitts 2 und der Gangsteganfang 6 des Gangstegabschnitts 3 in axialer Richtung zueinander versetzt, und zwar etwa in einer radialen Ebene zur Schneckenachse, vorgesehen sind. Dadurch wird eine Verkürzung der Schnecke erreicht. Die Gangsteganfänge 6 und die Gangstegenden 7 sind — wie auch nech den F i g. 1 und 2 — jeweils um 180° versetzt.In the embodiment according to FIG. 3 is the interruption point of the gangway of a catchy one The worm compared to a normal pitch gap according to FIGS. 1 and 2 thereby changed that the gangway end 7 of the gangway section 2 and the gangway start 6 of the gangway section 3 offset from one another in the axial direction, namely approximately in a radial plane to the screw axis, are provided. This shortens the worm. The beginnings of the gangway 6 and the Aisle leg ends 7 are - as well as nech the F i g. 1 and 2 - each offset by 180 °.

Nach F i g. 4 sind gegenüber F i g. 3 auch das Gangstegende 7 des Gangstegabschnitts 2 und der Gangsteganfang 6 des Gangstegabschnitts 3 untereinander um 180° versetzt.According to FIG. 4 are compared to FIG. 3 also the gangway end 7 of the gangway section 2 and the Aisle start 6 of the aisle section 3 offset from one another by 180 °.

Die nach ihrer Fertigstellung eingängig ausgebildete Schnecke nach Fig.5 mit den zwei Gangstegabschnitten 2 und 3 war zunächst als zweigängige Schnecke mit dem Schneckengang nach 2 und dem nach 3 hergestellt worden. Die Gangstegabschnitte 2 und 3 sind mit ihrem Gangstegende 7 bzw. mit ihrem Gangsteganfang 6 so weit zusammengerückt, daß der Gangsteganfang 6 entgegen der Förderrichtung 11 über die radiale Ebene des Gangstegendes 7 hinaus versetzt ist. Diese Versetzung ist dadurch erzielt worden, daß bei der zunächst zweigängigen Schnecke lediglich der in F i g. 5 sichtbare Gangstegabschnitt 2 und der Gangstegabschnitt 3 stehengelassen worden ist und die übrigen Teile der Gangstegabschnitte herausgearbeitet worden sind.The worm according to FIG. 5, which is designed as a single start after its completion, with the two flight web sections 2 and 3 were initially produced as a double-flighted worm with the worm thread according to FIG. 2 and that according to FIG been. The gangway sections 2 and 3 are like this with their gangway end 7 and with their gangway beginning 6 moved far together that the gangway start 6 against the conveying direction 11 over the radial plane of the gangway end 7 is also offset. This offset has been achieved in that the initially two-flight screw only the one shown in FIG. 5 visible gangway section 2 and the gangway section 3 has been left standing and the remaining parts of the gangway sections have been carved out are.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: .'. Eingängige Schnecke für Ein- und Mehrfachschnecken-Pumpen und -Pressen für thermoplastische Kunststoffe, mit einem in Abschnitte unterteilten Gangsteg, bei der — in Förderrichtung gesehen — der Gangsteganfang eines der Gangstegabschnitte gegenüber dem Gangsteganfang eines der benachbarten Gangstegabschnitte oder den Gangsteganfängen beider benachbarter Gangstegabschnitte versetzt angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Versetzung der Gangsteganfänge der benachbarten Gangstegabschnitte um 180° vorgenommen ist. '. Single-flight screw for single and multiple screw pumps and presses for thermoplastic Plastics, with a gangway divided into sections, in which - viewed in the conveying direction - The start of the gangway of one of the gangway sections opposite the start of the gangway of one of the neighboring ones Aisle sections or the beginnings of both adjacent aisle sections is staggered, characterized in that that the offset of the gangway beginnings of the adjacent gangway sections by 180 ° is made 2. Schnecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gangsteg in kurze Gangstegabschnitte (2 bis 5, 16, 17) unterteilt ist, die sich vorzugsweise lediglich über rvei bis drei Windungen erstrecken.2. Screw according to claim 1, characterized in that the gang web in short gang web sections (2 to 5, 16, 17) is subdivided, which is preferably only about rvei to three turns extend. 3. Schnecke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gangstegabschnitte (2 bis 5,16,17) untereinander gleich lang sind.3. Screw according to claim 2, characterized in that that the gangway sections (2 to 5,16,17) are of equal length to each other. 4. Schnecke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (7, 15) eines Gangstegabschnittes (2, 16) gegenüber dem auf dieses Ende folgenden Anfang (6, 14) des nächsten Gangstegabschnittes (3, 17) um etwa 180° versetzt angeordnet ist.4. Screw according to one of claims 1 to 3, characterized in that the end (7, 15) is one Aisle web section (2, 16) opposite the beginning (6, 14) of the next following this end Aisle web section (3, 17) is arranged offset by about 180 °. 5. Schnecke nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (7) eines Gangstegabschnittes mit dem Anfang (6) des nächsten Gangstegabschnittes in Achsrichtung überlappend angeordnet ist derart, daß das Ende des einen Gangstegabschnittes in den Schneckengang des benachbarten Gangstegabschnittes hineinragt.5. Screw according to one of claims 1 to 4, characterized in that the end (7) one Aisle web section overlapping with the beginning (6) of the next aisle web section in the axial direction is arranged such that the end of a flight land section into the worm flight of the adjacent gangway section protrudes.
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